Question

13．将Na₂O₂加入含有Al³⁺、Fe²⁺的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量（mol）与加入Na₂O₂的物质的量（mol）的关系如图所示．下列说法不正确的是（　　）

• A． a=1.75
• B． b=0.5
• C． 原溶液中Al³⁺与Fe²⁺的物质的量之比为1：2
• D． 最后得到的沉淀为Fe（OH）₃

Answer 1

分析 氢氧化铝溶解于氢氧化钠，亚铁离子被过氧化钠氧化，则最终剩余的1mol沉淀为Fe（OH）₃，则原溶液中含有1molFe²⁺；沉淀最大量为3mol，则氢氧化铝沉淀的物质的量为3mol-1mol=2mol，则原溶液中含有2molAl³⁺；根据电子守恒计算出氧化1mol亚铁离子消耗Na₂O₂的物质的量，从而可知b；a点时加入4mol过氧化钠，其中生成氧气的过氧化钠为（4-b）mol，结合2mol过氧化钠与水反应生成1mol氧气可计算出a．

解答 解：Al（OH）₃溶解于强碱NaOH，Fe²⁺被过氧化钠氧化，则最终剩余的1mol沉淀为Fe（OH）₃，根据质量守恒可知原溶液中含有1molFe²⁺；
根据图象可知沉淀最大量为3mol，则氢氧化铝沉淀的物质的量为3mol-1mol=2mol，则根据质量守恒可知原溶液中含有2molAl³⁺；
根据电子守恒可知氧化1mol Fe²⁺消耗Na₂O₂的物质的量为：$\frac{1mol×（3-2）}{2}$=0.5mol，则b=0.5；
A．a点时加入了4mol Na₂O₂，生成氧气的过氧化钠为（4-0.5mol）mol=3.5mol，结合2Na₂O₂～O₂可知生成氧气的物质的量为：3.5mol×$\frac{1}{2}$=1.75mol，则a=1.75，故A正确；
B．根据分析可知，b=0.5，故B正确；
C．原溶液中Al³⁺与Fe²⁺的物质的量之比=2mol：1mol=2：1，故C错误；
D．Al（OH）₃溶解于强碱NaOH，Fe²⁺被过氧化钠氧化，则最终剩余的1mol沉淀为Fe（OH）₃，故D正确；
故选C．

点评 本题考查了离子方程式的计算，题目难度中等，明确图象曲线变化含义为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．